Сжиматель-расширитель
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 305592
Автор: Баланое
Текст
1 Весома: т.;.тс :тип г..;."ф ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕ 7 ЕЛЬСТ.";У Союз Ссеетских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства-Заявлено 04.Х 11,1968 ( 1287322/26-9) МПК Н 04 Ь 1/10 с присоединением заявки-ПриоритетОпубликовано И,11.1-"71. БО,-,летеь18 Дата опубликования опнсанпя 17.1 Х.1971 смитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРУДК 621.395.385,2(088,8) Авторизобретения А. Т. Баланов Куйбышевский электротехнический институт связи Заявитель СЖИМАТЕЛЬ-РАСК 14 РИТЕДЬ Изобретение относится к области связи и может быть использовано в установках радиовещания, радиосвязи, проводной связи, в установках для записи и воспроизведения звука, а также в качестве отдельных узлов (блоков) аналоговых вычислительных устройств,Известны сжиматели-расширители на датчиках Холла с произвольной степенью сжатия и расширения динамического диапазона передаваемых сигналов. Но они не обеспечивают прямолинейных в логарифмическом масштабе диамических характеристик при произвольной степени сжатия и расширения днамическо 0 диапазона.Цель изобретения - увеличение степени сжатия и расширения динамического диапазона до 3, 4, и раз.В предлагаемом сжимателе-расширителе это достигается тем, что к выходу усилителя канала передачи последовательно подключены буферный усилитель, выпрямитель, фильтр, усилитель постоянного тока и электромагнит. Между буферным усилителем и выпрямителем магнитного канала управления включена цепочка, состоящая из (и - 2)-х звеньев в виде последовательно соединенных датчика Холла и усилителя.На фиг. 1 изображена блок-схема сжимателя-расширителя; на фиг. 2 - вариант блоксхемы дополнительного токового канала управленя для Г;сзможности ступенчатого измененя степеш сжатия и расширения.жиз 1 атель динамическОГО диапазона передаваемьх сигналов содержит:5 основной капал 1 передачи, 1;оторый включает в себя;снлитель 1 переменного тока несколькмн (Одним, двумя) к 2 скадами уси- ЛСНя 11 ВЫ:Н 1, 2 О;ЦСЕ; СТРОС ВООсновн 01 тоОВы 1 к 2 нал 11 управления, 1 п сост 051 щнй пз Од 1 ОГО (1 - 1) -ГО дат 1 ика Холла,3, входные .лектроды которого питаются напряженисм с Выхода усилителя 1, а ВыхОднье электроды соединены с Вычитающим устройством 2;15 основной магнитный капал 111 управления,который включает В себя выпрямитель 4, фильтр 5, источник 6 напряжения задержки, Однокаскадный усилитель / пОстОяннОГО тока, работающий в режиме В, охваченный глубо 2 д кой местной отрицательной обратной связьюи содержащий цепи коррекции переходной характеристики в области маль:х времен, и электромагнит 8, в воздушном зазоре которого размещен один (п - 1)-й датчик Холла 3 ос новного токового канала управления 11;дополнительный магнитный канал 1 Ч управления, состоящий из однокаскадного буферного усилителя 9 переменного тока, выпрямителя 10, фильтра 11, однокаскадного усили теля 12 постоянного тока, работающего в ре 305592жиме В, охваченного глубокой местной отрицательной обратной связью и содержащего цепи коррекции переходной характеристики вобласти малых времен, и одного электромагнита 13 или нескольких, включенных последовательно, в воздушном зазоре которого размещены (и - 2) датчиков Холла дополнительного токового канала управления Ч;дополнительный токовый канал Ч управления, состоящий из (й - 2)-х датчиков атолла14, 15, , 1 б и из (и - 2)-х однокаскадныхусилителей 17, И, , 9 переменного тока.Направление передачи энергии между каналами сжимателя и отдельными узлами каналов показано на чертеже стрелками.Расширитель динамического диапазона передаваемых сигналов содержит;основной канал 11 передачи, который включает в себя входной трасформатор 20 с тремявторичными обмотками, переменный резистор(потенциометр) 21 и суммирующее устройство 22;основной токовый канал И 1 управления,основной магнитный канал Ъ 111 управления,дополнительный магнитный канал 1 Х управлепР 1 я и дополпителыыи тосовь 1 и к 11 нал Хуправления, которые полностью идентичны соответствующим каналам у правления сжимателя,При а=2 схема сжимателя-расширителя отличается от известных ранее только тем, чтона вход выпрямителя 4 напряжение поступаетс выхода буферного усилителя 9. Это напряжение на выходе усилителя 9 равно 11 гб --(1 г, где /г;, - коэффициент усиления усилителя 9.При п=2 все датчики Холла 14, 15,1 б ивсе усилители 17, И , 19 дополнительноготокового канала управления отключены.При п=З датчик. Холла 14 и усилитель 17включаются в дополнительный токовый канал Ч управления.Входные электроды датчика Холла 14 питаются выходным напряжением 11 гв буферногоусилителя 9, Напряжение на выходных электродах датчика Холла 14 является входнымнапряжением однокаскадного усилителя 17переменного тока, Усиленное усилителем 17 вК 11 раз напряжение подается на вход выпрямителя 4 основного магнитного канала управления,Напряжение на выходе усилителя 17 равнонапряжению Свх,г на входе второго датчикаХолла 15, т. е. (/вх.г =д -х.Чтобы обеспечить возможность включенияв дополнительный токовый канал управлениялюбого количества датчиков Холла, неооходимо величину напряжения на входных электродах этих датчиков поддерживать одинаковойпри максимальном сигнале. Это устранитопасность перегрузки этих датчиков.Напряжение 1/гб с выхода буферного усилителя 9 поступает также на вход выпрямителя 10 и далее на фильтр 11. Тас какнапряжение на выходе датчика Холла 14 5 10 15 20 25 30 3540 45 50 55 60 65 после усиления усилителем 17 выпрямляется выпрямителем 4, то наличие пульсаций выпрямленного напряжения на выходе фильтра 11 не имеет существенного значения. Это позволяет уменьшить в несколько раз постоянную времени заряда ифльтра 11 по сравнению с постоянной времени заряда фильтра 5, что существенно снижает время срабатывания сжимателя и расширителя.Напряжение с выхода фильтра 11 поступает на вход однокаскадного усилителя 12 постоянного тока. Усилитель 12 работает в режиме В, охвачен глубокой местной отрицательной обратной связью и содержит цепи коррекции переходной характеристики в области малых времен, Наличие цепей коррекции в схеме усилителя 12 уменьшает время срабатывания датчиков Холла в дополнительном токовом канале управления Ъ в десять и более раз по сравнению с постоянной времени заряда фильтра 11 (такая эффективность коррекции возможна потому, что постоянная времени установления тока в электромагните 13 на 1 - 2 порядка меньше, чем постоянР 1 а 51 времепР 1 заряда фильтра 11). При отсутствии сигнала на входе (в паузах передачи) усилитель 12 заперт (режим В). Ьлагодаря такому выбору режима работы, а также из-за глубокой местной отрицательной обратной связи в усилителе 12 практически устраняется дрейф нуля.Нагрузкой усилителя 12 является электромагнит И Поэтому магнитная индукция Вг;, в воздушном зазоре электромагнита 13 равна Вг=туг-, где т - постоянный коэффициент, величина которого определяется параметра- рами выпрямителя 10, фильтра 11, усилителя 12 и электромагнита 13.При п=З напряжение Свх,г с усилителя 17 поступает на вход выпрямителя 4, выпрямляется и фильтруется фильтром 5. Напряжение Ьв на выходе фильтра 5 пропорционально Ь вх.гНапряжение Ез источника б включается встречно с выпрямленным напряжением Св, Разность этих напряжений (Ов - Ез) усиливается однокаскадным усилителем 7 постоянного тока.Усилитель 7 охвачен глубокой местной отрицательной обратной связью и содержит цепи коррекции переходной характеристики в области малых времен. Исходный режим усилителя 7 выбирается близким к режиму В. При отсутствии сигнала на входе (в паузах передачи), благодаря такому выбору режима работы, а также из-за наличия напряжения Ег усилитель 7 заперт. Это, наряду с глубокой местной отрицательной обратной связью, охватывающей усилитель 7, практически устраняет дрейф нуля в усилителе 7, Наличие в усилителе 7 цепей коррекции переходной характеристики в области малых времен уменьшает время срабатывания (и - 1)-го датчика Холла 3 в десять и более раз по сравнению с постоянной времени заряда фильтра 5 (на практике время заряда фильтра 5 выбирается обычно40 45 50 55 не более нескольких единиц миллисекунд). Такая эффективность коррекции возможна, потому что постоянная времени установления тока в электромагните 8 на 1 - 2 порядка меньше, чем постоянная времени заряда фильтра 5. Все это существенно снижает время срабатывания устройства в целом (до значений не более нескольких десятых долей миллисекунды) .Разность напряжений И, - Е усиленная у силителем 7, создает магнитну ю индукцию Вв воздушном зазоре электромагнита 8. Входные электроды датчика Холла 3, размещенного в воздушном зазоре электромагнита 8, находятся под воздействием магнитного поля с индукцией В. Напряжение на выходе датчика Холла 3 является управляющим напряжением в сжимателе и расширителе.В сжимателе напряжение с выхода датчика Холла 3 поступает на вычитающее устройство 2, в котором оно складывается с входным напряжением У, в противофазе. Разность напряжений усиливается усилителем 1 основного канала 1 передачи.При минимальных уровнях сигналов на выходе сжимателя усилитель 7 заперт, индукция в воздушном зазоре электромагнита 8 равна нулю, напряжение на выходе датчика Холла 3 равно нулю и сжатия сигналов (шумов в паузах передачи) не происходит.Математически и экспериментально доказано, что при соответствующем выборе напряжения источника задержки Ез характеристики сжимателя близки к идеальным. Помимо этого, наличие напряжения Е позволяет упростить схему усилителя 1 основного канала 1 передачи и повышает устойчивость рабогы этого усилителя. Так, в данном случае глубина обратной связи может быть снижена по сравнению с той, которая должна быть без напряжения задержки, примерно в 80 раз. Это позволяет ограничиться двумя транзисторными каскадами в усилителе 1, В расширителе все каналы управления И 1, И 11, 1 Х, Х идентичны соответствующим каналам 11, 111, 1 Ч, Ч в сжимателе. Напряжение с выхода датчика Холла 3 поступает на суммирующее устройство 22, в котором складывается в фазе с напряжением, снимаемым с отдельной обмотки входного трансформатора 20 с помощью переменного резистора (потенциометра) 21. Суммарное напряжение является выходным напряжением сиз расширителя. 5 10 15 20 25 30 35 Характеристики расширителя, благодаря соответствующему выбору Е при произвольной величине и близки к идеальным.При гг=4,гг=п каналы управления сжимателя и расширителя работают так же, как и при п=З.При совместной работе сжимателя и расширителя и одинаковой степени сжатия и расширения (одинаковых гг в сжимателе и расширителе) огибающая сигналов на выходе расширителя будет в точности следовать за огибающей сигналов на входе сжимателя, т. е. система сжиматель-расширитель будет в точности согласованной, если произведение коэффициента передачи сжимателя на коэффициент передачи расширителя равно единице. Точность согласования подбирают путем перемещения движка потенциометра 21.Для возможности ступенчатого изменения коэффициента сжатия в сжимателе и коэффициента расширения в расширителе в дополнительный токовый канал управление введено (гг - 2) переключателя 23, 24, 25 (см, фиг. 2),При положении Вьпслючено (верхнее положение подвижных контактов переключателей 23, 24, 25 (все (и - 2) датчика Холла и (п - 2) усилителя переменного тока отключены, и напряжение с выхода однокаскадного буферного усилителя 9 поступает на вход выпрямителя 4 основного магнитного канала управления 111 (п=2).При гг=гг все переключатели 23, 24, 25 переводятся в положение Включено (нижнее положение на фиг. 2) и в дополнительном токовом канале управления включаются все датчики Холла и все усилители. Предмет изобретенияСжим атель-расширитель динамического диапазона передаваемых сигналов, содержащий выпрямитель, фильтр, источник напряжения задержки, усилитель постоянного тока, электромагнит, датчик Холла, вычитающее устройство и усилитель канала передачи, отличаюгггийся тем, что, с целью увеличения сгепени сжатия и расширения динамического диапазона до 3, 4, , г раз, к выходу упомянутого усилителя канала передачи последовательно подключены буферный усилитель, выпрямитель, фильтр, усилитель постоянного тока и электромагнит, а между буферным усилителем и выпрямителем магнитного канала управления включена цепочка, состоящая из (п - 2)-х звеньев в виде последовательно соединенных датчика Холла и усилителя., Д. 11 олякова Тскред Л. Л, Евдонов Корректор Л. А, ЦарьковРедактаказ 2459/13 Изд.1022 Тираж 473 Подписи 1.1 НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова,
СмотретьЗаявка
1287322
А. Т. БаланоЕ Куйбышевский электротехнический нститут
МПК / Метки
МПК: H04B 1/10
Метки: сжиматель-расширитель
Опубликовано: 01.01.1971
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-305592-szhimatel-rasshiritel.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Сжиматель-расширитель</a>
Предыдущий патент: Я пат. -. -gt; amp; “. -лсиля би5яиое.; а г, блс. в. куликов
Следующий патент: Устройство синхронизации по рабочему сигналу
Случайный патент: Устройство для центрирования прошивня на поковках